栅格数据的生成

一、栅格数据的生成

(一)从数字化土壤类型图压缩存贮方式生成栅格数据形式的土壤图

这一步较易实现,通过转换栅格化程序,读入压缩存贮方式的数据文件,就可生成栅格数据的数字化土壤图文件。

以曲周测报区为例,土壤类型图(1∶50000)的数字化与输入,采取人工扫描方式进行,采样点间距为1毫米,即代表实地面积50米×50米取一个点,实际上这就是所生成数据的空间分辨率。

人工扫描方法为:从坐标纸上读出每个结点处的土壤类型特征码,这样输入图幅共需采取大约1000×900个数据(指整个曲周县土壤类型分布图。测报区的实际数据数量大约为500×900)。为了减少工作量与计算机存贮空间,实际数字化过程采取如下方法,对于每一行只记录下类型发生变化处的坐标。(见图7.3)相应的记录格式见图7.4。

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图7.3 土壤类型图的数字化方法(1,2,……:土种号)

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图7.4 栅格化数字记录格式

以图7.3为例,Yn行的记录格式为:

Yn,8,X1,X2,1,X2,X3,2;X3,X4,3;X4,X5,4;X5,X6,1;X6,X7,2;X7,X8,6;X8,X9,5

存贮时采取同数字化记录的格式,这种压缩码存贮方式可大大节省存贮空间。

测报区土壤类型分布图中,共区分出土种59种类型。网格的特征编码相应取01-59。但这不能充分反映出某个土种的具体特性。根据区域土壤水盐动态预报模型的需要,据每个土种的性质对01—59特征码进一步进行详细编码,单设一个文件存贮,以反映出这59类土种的具体特性。

土壤类型图的详细编码说明如下:

一个完整的编码共16位,见图7.5说明。

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图7.5 土壤类型图详细编码说明

(1)土类码(1位)

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(2)亚类码(2位)

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盐土2:草甸盐土:21

(3)土属码(3—4位)

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草甸盐土:img-Cl-草甸盐土:2101

(4)土种码(5—6位)

土种码从01至59,与对土壤59种类型的特征码相同,代表意义见附表9。

(5)土壤盐渍化识别码(7位)

盐渍化土壤或盐土:1

非盐渍化土壤:0

(6)表层质地码(8—9位)

沙土:10

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粘土:30

(7)1米土体均质识别码(10位)

均质土层:1

非均质土层:0

(8)1米土体主要土层的位置、厚度及质地名称码(11—14位)

11位为特征层深度(位置)代码:

0—30(cm):1

30—60(cm):2

60—100(cm):30—60(cm):430—100(cm):530—80(cm):6

12位为厚度代码:

0—20(cm):1

20—50(cm):2

>50(cm):3

13—14位为质地代码:同8—9位

(9)盐渍化等级码(15位)

非盐溃化:0

轻度盐溃化:1

中度盐渍化:2

重度盐渍化:3

盐   土:4

(10)盐化类型码(16位)

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按照上述编码规则对01-59土种进行详细编码,得到的01-59特征码与土壤类型图的详细编码对照表见附表9。

(二)从区域地下水水位、地下水水质预报模型中得到数据,生成区域土壤水盐预报所需的栅格化数据

这实质上要解决点状数据(空间坐标x,y与相应特征值Z组成)H(x,y)、d(x,y)、C(x,y)、QP(x,y)、QE(x,y),或以三角形单元为一单位给出的img等数据,生成相应的区域数字化栅格数据。此过程与数字化高程模型(DTM)的建立相似。采取的方法如下:

以实施区域地下水水位、地下水水质预报模型中所划分的三角形单元联结网为基础:

①取出一个三角形单元i,对每一个结点的坐标值(x,y)取整,设被栅格化的因子为A(A在此可为H、d、C、QP等),对i单元3个结点可得到Ai(x1,y1)、Ai(x2,y2)、Ai(x3,y3)。

②以栅格的大小(Δx,Δy)为步长,(研究中取Δx=Δy)采用线性插值方法得出(x1,y1)-(x2,y2)、(x2,y2)-(x3,y3)、(x3,y3)-(x,y1)3条线的栅格化数据。

③对上述3条线段所形成的栅格化数据,按x值(或y值)进行排序,以y方向或x方向按Δy或Δx为增量扫描,找出栅格数据左配点与右配点,按照线性插值方法,就可得到此三角形单元i任一点(x,y)的A值(胡友元、黄杏元,1987)。这样即可完成对一个三角形单元数据的栅格化。

④反复行进①、②、③步至所有的三角形单元栅格化完毕。

如果数据是以某一单元为常量给出,即单元内元素是均质的,象对img进行栅格化时,步骤同上。只不过不需进行线性插值,三角形单元内每一个栅格数据都相同,即赋予它单元所给定的特征值。